Композиция для получения жесткого пенополиуретана

Композиция для получения жесткого пенополиуретана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ф 19 (72) Авторы изобретения

Н.Н.Цыбулько, Ф.С.Мартинович, В.M.Ñàöóðà и А.И.Мандрикова

1 р

- .))

) Белорусский технологический институт им. С.М. Кирова (71) Заявитель (54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ЖЕСТКОГО

ПЕНОПОЛИУРЕТАНА

Изоцианатный компонент (Iloлииэоцианат марки Б)

Простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир (Лапрол

503И) Известна композиция для получе- ния жесткого пенополиуретана на основе модифицированного полиоксиалкиленполиола, воды, фреона, поверхностно-активного вещества (ПАВ); и полиизоцианата (2).

I 1 3-.115

Изобретение относится к области получения жестких пенополиуретанов, используемых для изготовления тепло" изоляционных покрытий и заполнения полостей изделий при получении простых и сложных конструкций.

Известна композиций для получения жесткого пенополиуретана, состоящая иэ полиэфира, эмульгатора, вспенивающего агента, катализатора отверждения, включающего ацетат натрия и триэтаноламин, и полиизоцианата (1)

Недостатками данной композиции являются низкая прочность, высокое водопоглощение, низкая жизнеспособность, а также относительно низкая термостойкость.

Существенными недостатками этой композиции являются высокое водопоглощение, низкая жизнеспособность, а также при большой плотности низкая прочность.

Наиболее близкой по технической сущности является композиция для полу" чения жесткого пенополиуретана, включающая нзоцианатный компонент, про1О стой гидроксилхлорсодержащий полиI

l эфир, N-тетраоксипропилендиамин, стабилизатор пены, вспенивающий агент, воду и катализатор отверждения при следующем соотношении ком3$ понентов вес ч

887583

9,0-10

0; 5-1,0

1,5 1 3).

130-1 50

75-82

2,5

145

18-25

1, 2-.2, 0

25-30

0,5-1,0

1,8

Лапрол 503 М

Лапромол 294

КЭП-1

Фреон-0

Трихлорэтилфосфат

Вода

2,0-5 0

0,2-1 5

3,0

1,0

N-ТетраоксипроI пилендиамин (Лапромол 294)

Стабилизатор пены (КЭП-1)

Вспенивающий агент (Фреон 11)

Вода

Катализатор отверждения (диэтилэтаноламин) К недостаткам известной смеси следует отнести малую жизнеспособнОсть кОмпозиции, высокую тОксичность используемого катализатора и низкую прочность пенопласта.

Целью изобретения. является повышение жизнеспособности, снижение токсичности композиции, а также улучшение прочностных свойств и повышение термостойкости конечного продукта

Эта цель достигается тем, что композиция для получения жесткого пенополиуретана, включающая изоцианатный компонент, простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир, М-тетраоксипропилендиамин, стабилизатор пены, вспенивающий агент, воду и катализатор отверждения, в качестве ка11ализа тора отверждения содержит смесь трихлорэтилфосфата и метилоранжа при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Изоцианатный компонент (полиазоцианат марки Б)

Пр ос т ой г идроксилхлорсодержащий полиэфир (Лапрол 503 М)

N-Тетраоксипропилендиамин (Лапромол 294)

Стабилизатор пены (КЭП-1)

Вспенивающий агент (Фреон!!)

Вода

Трихлорэтилфосфат

Метилоранж

Полиизоцианат марки Б представляет смесь, состоящую из 50-60% дифенилметандиизоцианата и 0,33% фениленизоцианата. Общее содержание изоцианатных групп в полниэоцианате составляет 3%.

Введение в массу метилоранжа в предлагаемом соотношении обеспечивает баланс скоростей газовыделения и полимеризации, а также способствует замедлению реакции пенообразования и образованию разветвленной окрашенной структуры пенопласта. !

О Метилоранж! 5 Метилоранж (и — сульфокислота бенэолазодиметиланилина) получается из диазотированной сульфаниловой кислоты сочетанием ее с диметиланилином, Пример .1. В полиэтиленовый

z0 стакан отвешивают 75 вес.ч. лапрола

503 М, 25 вес.ч. лапромола 294, 1,2 вес.ч. КЭП-1, 30 вес.ч. фреона-!!

0 5 вес.ч. воды, 2,0 вес.ч. трихлорэтилфосфата, 0,2 вес.ч. метилоранжа.

zs Полученную смесь перемешивают механической мешалкой в течение 3 мин до гомогенного состояния, а затем прибавляют 150 вес.ч. полиизоцианата и всю смесь перемешивают в течение

40-50 с, затем выливают в форму, где происходит вспенивание и утверждение.

Пенополиуретан получают при комнатной температуре.

Пример 2. Изготовление пе35 нополиуретана осуществляют аналогично примеру 1 при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Лапрол 503 М 78

Лапромол 294 22

-40 КЭП-1 1,5

Фреон- П 25

Вода 1,0

Метилоранж 0,4

Трихлорэтил45 фо,-фат

Полиизоцианат

Пример 3. Изготовление пенополиуретана осуществляют аналогично примерам 1, 2 при следующем соотно50 .шении компонентов, вес.ч.;

887583

Метилоранж

Полиизоцианат

0,7

130

82

18

1,9

5,0

1,0

1,5

150

Примеры

Прототип

130

125

110

30-50

Время старта, с

280

340

335

310

360

345

60-90 335

1)0-150 . 340

345

360

310

Время отлипа пены, с

Кажущаяся плотность, кг/м, 36,0

52,4

60,2

40-70

2,68 . 3,31

4,75 3,7

7,22 9,2

7,75.0,25

0,33 эа 1 сут

7 сут

Пример 4. Изготовление пенополиуретана осуществляют аналогично примерам 1-3 при следующем соотно5 шении компонентов, вес.ч.:

Лапрол 503 М

Лапромол 294

КЗП-1

Фреон-1)

Трихлорэтилфосфат

Вода

Метилоранж

Полиизоцианат

Опыты показали, что метилоранж способствует равномерному расределению стабилизатора пены и вспенивающего агента между полиэфирами и полиизоцианатом. Метилоранж эа счет содержания двойной связи между атомами азота и серы вступает в химическое взаимодействие с полиэфира-, ми и полииэоцианатом, в результате чего образуются поперечные связи

Каталитическая активность композиций и физико-механические свойства пенопластов

Время жизнеспособности,с

Время подъема пены, с

Предел прочности при сжатии, кгс/см

Предел прочности при изгибе, кгс/см

Удельная ударная вяэ" кость, кгс см/смо

2.

Водопоглощение, кг/м

С- Й, обусловлив ающие хорошую прочность пенопласта. Повышение прочно-. стных свойств пенопласта объясняется не только образованием поперечных связей, чо и введением в полимерную цепь циклических звеньев. Пенопласт имеет мелкопористую закрытую струк" туру с равномерной окраской по всей массе. Вспенивание происходит равнозамедленно во времени. Реакция заканчивается одновременно с концом гелеобразования, а это в свою очередь способствует образованию одно" родной структуры пенопласта, т.е. образуется структура пенопласта с равномерным давлением газа внутри ячеек.

Каталитическое действие метилоранжа можно объяснить тем, что при диссоциации образуется промежуточный, очень неустойчивый продукт.

В таблице представлены данные о зависимости каталитической активности композиций и физико-механических свойствах жестких пенополиуретанов °

030 042 045 033

0,022, 0,020 0,020 0,022

887583

Продолжение таблицы

Каталитическая активность композиций и физико-механические свойства пенопластов

Примеры () прототип

Температура размягчения, С

155

165

i 00-110 153

150

99,9 96,9

98,1

97,3

Гель-фракция, 7

0,1

1,9

2,7

Золь-фракция, X тотип

2,0-5,0

0,2-1,5

Формула изобретения

Составитель Т.Ларина

Техред А.Ач " Корректор Н. И)выдкая.

Редактор E,Äàé÷

Заказ 10683/5 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из приведенных экспериментальных данных видно, что время старта составляет 90-130 с, а время жизнеспособности — 280-340 с. По всем показателям каталитической активности предлагаемая композиция превосходит проПредел прочности при сжатии увеличивается в 1,8-2,3, удельная ударная вязкость — в 1,8 раз, а температура размягчения увеличивается на

55 С. Гель-фракцией подтверждается 3О степень сшивки пенопласта, котбрая придает прочностные свойства. а

Композиция для получения жесткого пенополиуретана, включающая изоци-.. анатный компонент, простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир,,Я -тетраок- 4> сипропилендиамин, стабилизатор пены, вспенивающий агент, воду и катализатор отверждения, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения жизнеспособности, снижения токсичности композиции, а также. улучшения прочностных свойств и повышения термостой" кости конечного продукта, композиция в качестве катализатора отверждения содержит смесь трихлорэтилфосфата и метилоранжа при следующем соотношении компонентов, вес.ч.:

Изоцианатный компонент 130-150

Простой гидроксилхлорсодержащий полиэфир 75-82

Я -Тетраоксипроf пилендиамин 18-25

Стабилизатор пены 1,2-2,0

Вспенивающий у агент 25-30

Вода 0,5-1,0

Трихлорэтилфосфат

Метилоранж

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР .

9380670, кл. С 08 G 18/14, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

1438666, кл. С 08 G 18/)4, 1972.

3. Вахтин В.Г., Турецкий Л.Г.

Заливочный пенополиуретан улучыенной конструкции. — "Пластические массы", 1) 10, 1974, с. 51-52 (прототип).